Текст уведомления здесь

Всего два фактора определяют, как сформируются складки при сдувании шарика

Ученые из Массачусетского технологического института обнаружили, что всего два фактора определяют, покроется ли поверхность силиконового шарика ямочками или извилистыми бороздами при выкачивании из него воздуха, пишет журнал Wired.
Добавить в закладки
Комментарии
Покрытая ямками поверхность шарика для гольфа испытывает меньшее сопротивление воздуха, нежели гладкая сфера. Материал, способный формировать складки по команде, мог бы позволить изменять аэродинамические свойства объекта прямо во время полета. Для исследования такой возможности Педро Рейс (Pedro Reis) из Массачусетского технологического института сделал силиконовые шары, из которых можно было выкачивать воздух, размером с шарик для пинг-понга, сообщает Wired. Он обнаружил, что при выкачивании воздуха на поверхности некоторых шаров образовывались ямочки, как на шарике для гольфа, а на других формировались извилистые борозды. На поверхностях же некоторых шаров образовывались оба типа структур.

Ранее исследователи создавали модели, описывающие отдельные случаи формирования складок, однако единой модели для всех их разновидностей до сих пор не было. Рейс и его коллеги обнаружили, что если взять двухслойный силиконовый шарик, то структура, которая образуется на его поверхности при выкачивании воздуха, будет определяться всего двумя факторами: соотношением кривизны нижнего слоя и толщины верхнего слоя, на котором образуются складки, и приложенным при сдувании шарика давлением.

Пленки над слоем с меньшей кривизной образовывали извилины или гибридные формы. Шарики с более выгнутым нижним слоем и более толстым верхним давали ямочки, однако при увеличении давления и на них начинали появляться борозды. При этом ученые выяснили, что другие параметры, например жесткость верхнего слоя, не оказывают никакого влияния на результат. Данные, выявленные Рейсом и его коллегами, другая группа исследователей подтвердила для микроскопических силиконовых сфер.

«Интересно не только то, что эти два параметра оказались важны, но то, что все остальные параметры не имеют значения. Нашу теорию можно применить и к поверхности Луны или Марса, или к поверхности виноградины», — отметил Норберт Ступ (Norbert Stoop), математик из Массачусетского технологического института, чьи слова приводит издание Quanta Magazine.

Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Nature Materials.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы